Сепаратор для жидкостей Советский патент 1985 года по МПК B01D17/02 

Изобретение относится к устройствам для разделения жидкостей с разными удельными весами, преимущественно воды и нефти и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где необходимо отделять одну жидкость от другой.

По основному авт. св. № 778809 известен сепаратор, предназначенный для разделения воды и нефти, который содержит корпус с входным патрубком, расположенные внутри корпуса на полой перфорированной трубе одна над другой конические тарелки, и направляющие лопатки на их вершинах, патрубки отвода разделенных фракций. Внутри наружной трубы коаксиально установлена другая перфорированная труба с возможностью поворота 1.

Недостаток устройства - низкое качество разделения (наличие легкой фракции в тяжелой, например, нефти в воде).

При круговом (вращательном движении) дисперсионной системы разнородных жидкостей (с разными удельными весами) каждая их частица занимает в зависимости от ее массы строго определенное место (радиус). Частицы с максимальным удельным весом, в частности частицы воды, свободные от нефтепродуктов, концентрируются у внешней поверхности стенки корпуса сепаратора в виде тонкостенного цилиндра (толщиной менее высоты направляющих лопаток) , а у оси сепаратора в районе сливных отверстий концентрируются нефтепродукты. Область между этими полярными компонентами является их широкополосной границей раздела и содержит дисперсную систему с убывающим по радиусу к периферии содержанием нефти в воде. В результате вершины направляющих лопаток находятся в области фактически чистой воды, а основания - в области границы раздела, что является причиной попадания легкой фракции в очередной каскад, а в конечном итоге - низкого качества разделения.

Цель изобретения - повышение качества разделения.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор для жидкостей, включающий корпус, патрубок входа, расположенные внутри корпуса конические тарелки и направляющие лопатки на поверхности конических тарелок, обращенной к входному патрубку, снабжен кольцевыми перегородками, закрепленными у основания, направляющих лопаток к поверхности конических тарелок, обращенной к входному патрубку и выполненными в виде усеченного конуса с образованием между их верхними кромками и стенками конуса зазора, площадь которого равна площади сечения входного патрубка.

Такое изменение конструкции значительно повышает эффективност ь разделения жидкостей, в частности нефтесодержания водь1.

Это обусловлено тем, что истечение жидкости с одного на другой каскад происходит через кольцевой зазор, образованный между кромкой кольца и поверхностью корпуса сепаратора, т. е. кольцевой поток формируется главным образом из пристенного слоя (объема) жидкости в зоне концентра-ции воды (жидкости с максимальным удельным весом), которая уже на первом каскаде имеет сравнительно небольшое количество нефтепродуктов.

На фиг. 1 изображен сепаратор, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг. 4 - узел И на фиг. 1.

Сепаратор состоит из цилиндрического корпуса 1, верхней, крышки 2, днища 3, входного 4 и выходного 5 патрубков. Внутри корпуса 1 расположена труба 6, приваренная к крыщке 2. К трубе 6 приварены конические тарелки 7, по периметру вершин которых расположены наклонные лопатки 8. Внутри трубы 6 коаксиально установлена труба 9 с отверстиями 10, приваренными кольцами 11 и уплотнениями 12. Для выхода легкой фракции (жидкости) по периметру трубы 6 просверлены сквозные отверстия 13. Перфорированная труба 9 имеет сверху и снизу сальники 14 и 15. В днище 3 имеется патрубок 16 для спуска посторонних твердых фракций. Регулировка углового перемещения трубы 9 осуществляется рукояткой, насаженной на головку 17. На поверхности конических тарелок 7, обращенной к выходному патрубку 4, у основания направляющих лопаток 8 установлены кольца 18, выполненные в виде усеченного конуса (конические кольца), с образованием между периферийной кромкой кольца 18 и внутренней поверхностью корпуса сепаратора зазора, площадь которого равна площади сечения входного патрубка 4.

Сепаратор работает следующим образом.

Разделяемая смесь жидкостей под воздействием гидростатического напора, создаваемого насосом, поступает через тангенциально расположенный патрубок 4 внутрь сепаратора с некоторой угловой скоростью. Под воздействием возникающей центробежной силы тяжелая фракция (в данном случае вода) концентрируется на максимальном радиусе, т. е. у внутренней стенки корпуса 1. При истечении в очередной каскад поток первоначально формируется в кольцевом зазоре, образованном кольцами 18 и внутренней поверхностью корпуса 1 из пристенного слоя жидкости, т. е. из жидкости с минимальным нефтесодержанигем, а затем получают приращение.угловой скорости на лопатках 8. На каждом очередном каскаде происходит аналогичное разделение жидкости, нефтесодержание которой последовательно убывает. Из последнего каскада через выходной патрубок 5 очищенная от нефти вода отводится из сепаратора Легкая фракция (нефть) аккумулируется в каждом каскаде у оси сепаратора и непрерывно отводится через регулируемые по сечению отверстия 10 в сборную емкость.

Регулировка сечения отверстия осуществляется положением трубы 9 путем поворота верхней головки 17, при этом изменяется положение отверстий 13 трубы относительно отверстий 10 трубы 9, вследствие чего изменяется проходное сечение отверстий 13.

При высоком содержании нефти в подводимой воде отверстия 13 открыты полностью, производительность отвода нефти от сепаратора максимальная.

Преимуществом предлагаемого изобретения является обусловленная конструкцией более высокая производительность, степень очистки, а также снижение построечной стоимости.

СЕПАРАТОР ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ по авт. св. № 778809, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения, сепаратор снабжен кольцевыми перегородками, закрепленными у основания направляющих лопаток к поверхности конических тарелок, обращенной к входному патрубку, и выполненными в виде усеченного конуса, с образованием между их верхними кромками и стенками конуса зазора, площадь которого равна площади сечения входного патрубка. ,77

ВидА

(Риг. 2